Descoperiți viața interesantă a unui om de știință strălucit în această postare pe blog.
Care a fost povestea lui Paul Dirac?
Paul Dirac a fost un fizician teoretician britanic care a adus contribuții fundamentale la dezvoltarea mecanicii cuantice, a teoriei câmpului cuantic și a electrodinamicii cuantice. Este cunoscut mai ales pentru încercările sale de a unifica teoriile mecanicii cuantice și ale relativității. Ecuația lui Dirac, formulată în 1928 și care descrie comportamentul fermionilor precum electronul, a prezis existența antimateriei precum pozitronul. A împărțit Premiul Nobel pentru Fizică în 1933 cu Erwin Schrödinger “pentru descoperirea unor forme noi și productive de teorie atomică” și este considerat de unii ca fiind unul dintre cei mai mari fizicieni din toate timpurile.
Paul Adrien Maurice Dirac s-a născut la 8 august 1902 în Bristol, Anglia. A fost crescut într-o casă neobișnuit de strictă și autoritară de către tatăl său, un imigrant elvețian, și a fost educat la Merchant Venturers’ Technical College (unde tatăl său era profesor de franceză), o instituție atașată Universității din Bristol care punea accentul pe subiecte științifice și limbi moderne.
Dirac și-a continuat studiile la Universitatea din Bristol, absolvind în 1921 cu o diplomă în inginerie electrică, urmată de o licență în matematică aplicată în 1923. A câștigat o bursă pentru a efectua cercetări la St John’s College, Cambridge, unde a rămas pentru cea mai mare parte a carierei sale, urmărindu-și interesele în relativitatea generală și domeniul emergent al teoriei cuantice, inițial sub supravegherea lui Ralph Fowler.
A început să lucreze la mecanica cuantică aproape imediat ce aceasta a fost introdusă de Werner Heisenberg în 1925 și a obținut un doctorat în 1926 pentru cuantificarea sa canonică a mecanicii clasice bazată pe formularea matriceală a mecanicii cuantice propusă recent de Heisenberg. Echivalentul său matematic independent de formularea matriceală a lui Heisenberg a constat într-o algebră necomutativă pentru calcularea proprietăților atomice.
Plecând de la lucrările lui Wolfgang Pauli privind sistemele de spin non-relativiste, el a propus “ecuația Dirac” în 1928 ca ecuație relativistă de mișcare pentru funcția de undă a electronului. Aceste lucrări l-au determinat, de asemenea, să prezică existența pozitronului (antiparticulă a electronului, identică cu acesta din toate punctele de vedere, cu excepția sarcinii sale, a cărei existență a fost observată și confirmată de Carl Anderson în 1932) și anihilarea materie-antimaterie, precum și să contribuie la explicarea originii spinului cuantic ca fenomen relativist. El a fost, de asemenea, responsabil pentru dezvoltarea notației “bra-ket” (sau notația Dirac), notația standard pentru descrierea stărilor cuantice în teoria mecanicii cuantice, constând din paranteze (chevroni) și bare verticale.
Dirac a călătorit mult, în special în anii tinereții sale, și a studiat la diferite universități străine, inclusiv Copenhaga, Göttingen, Leyden, Wisconsin, Michigan și Princeton, și a vizitat Uniunea Sovietică de mai multe ori. În 1929, după ce a petrecut cinci luni în America, și-a continuat turul lumii vizitând Japonia (împreună cu Heisenberg), apoi s-a întors prin Siberia.
Cartea sa din 1930, intitulată “Principiile mecanicii cuantice”, este considerată o referință în istoria științei și a devenit rapid unul dintre manualele standard pe această temă (este utilizată și astăzi). În această lucrare, Dirac a integrat lucrările anterioare ale lui Heisenberg privind mecanica matricei și cele ale lui Erwin Schrödinger privind mecanica undelor într-un singur formalism matematic. În mare parte datorită acestei cărți a obținut partea sa din Premiul Nobel pentru Fizică în 1933.
A devenit profesor Lucasian de matematică la Cambridge în 1932, un post pe care l-a deținut în următorii 37 de ani. La începutul anilor 1930, Dirac a introdus ideea de polarizare a vidului și a dezvoltat domeniul electrodinamicii cuantice (el a fost primul care a folosit acest termen). În 1933, a demonstrat că existența unui singur monopol magnetic în univers ar fi suficientă pentru a explica cuantificarea observată a sarcinii electrice (deși, până în prezent, nu a fost găsită nicio dovadă convingătoare a existenței monopolilor magnetici fizici). În 1937, a propus un model cosmologic speculativ bazat pe așa-numita ipoteză a “numerelor mari” care, deși nu a fost acceptată de fizica tradițională, a avut o mare influență asupra susținătorilor altor cosmologii non-standard.
Dirac s-a căsătorit cu Margit “Manci” Wigner (sora fizicianului și matematicianului maghiar-american Eugène Wigner) în 1937. A adoptat cei doi copii ai lui Margit, Judith și Gabriel, iar cuplul a mai avut doi copii împreună, Mary și Florence. Era cunoscut ca un om foarte precis și ordonat, dar timid, modest și taciturn, și s-a argumentat că autismul său a fost crucial pentru succesul său ca fizician teoretic. Contribuțiile sale importante la fizică au fost în mare parte motivate de principiile frumuseții matematice și a spus odată: “Dumnezeu a folosit matematica frumoasă pentru a crea lumea”. Cu toate acestea, se spune că ar fi spus: “Nu recunosc niciun mit religios, cel puțin pentru că se contrazic reciproc”, și a criticat puternic manipularea politică a religiei.
Paul Dirac a câștigat Premiul Nobel pentru Fizică în 1933 împreună cu colegul său Erwin Schrödinger pe tema descoperirii unor noi forme productive ale teoriei atomice. El a primit, de asemenea, Medalia Regală (în 1939), Medalia Copley și Medalia Max Planck (ambele în 1952), printre alte premii, și a fost ales membru al Societății Regale în 1930 și al Societății Americane de Fizică în 1948, fiind numit membru al Ordinului Britanic de Merit în 1973.
În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, a lucrat la separarea uraniului și la armele nucleare, dar activitatea sa s-a îndepărtat din ce în ce mai mult de curentul principal până la sfârșitul vieții sale. În anii 1960 a dezvoltat o teorie a “cuantificării constrânse”, identificând reguli cuantice generale pentru sisteme clasice arbitrare, iar analiza sa a câmpurilor cuantice ale vibrațiilor membranelor de la începutul anilor 1960 s-a dovedit extrem de utilă pentru practicienii moderni ai teoriei supercorzilor și pentru succesorul său strâns legat, teoria M.
După ce a predat ca profesor Lucasian de matematică la Cambridge din 1932 până în 1968, el s-a mutat în Florida pentru a fi aproape de fiica sa Mary, petrecându-și ultimii ani predând la Universitatea din Miami în Coral Gables și la Universitatea de Stat din Florida în Tallahassee. Dirac a murit pe 20 octombrie 1984 în Tallahassee, Florida, unde este înmormântat.